人教版 (2019)必修 第一册4 力的合成和分解备课课件ppt

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如果蜘蛛网上的一根丝断了，网会倒向哪边？
如果我们能找到一种方法，即“用一个力的单独作用替代两个力的共同作用，而效果不变”，上述问题就迎刃而解了。你觉得这个力和被替代的两个力会有怎样的关系呢？
共点力：几个力如果都作用在物体的同一点上，或者力的作用线的反向延长线可以相交在同一点上的力。
一个力的单独作用与两个或者更多力的共同作用，其效果相同，力是可以等效的。
还有那些生活实例也是一个力作用与两个或多个力作用的效果相同？
以上实例都有一个共同特征，一个力作用与多个力作用如何？
一个力作用效果与两个或多个力作用效果相同（等效替代）
假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。
假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同，这几个力就叫作那个力的分力。
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合力与分力作用效果是否相同？是否作用在同一物体？一个力变化合力是否会发生变化？
①等效性：合力的作用效果与分力的共同作用效果相同，它们在效果上可以相互替代。②同体性：各个分力是作用在同一物体上的，分力与合力为同一物体，作用在不同物体上的力不能求合力。③瞬时性：各个分力与合力具有瞬时对应关系，某个分力变化了，合力也同时发生变化。
力的合成：求几个力的合力的过程。力的分解：求一个力的分力的过程。
同一条直线上两个力的合成
F = F1 + F2
F = F2 - F1
利用两只弹簧测力计、一个钩码。根据下面的示意图做实验，比较F和F1+F2 的关系，你有何发现？
互成角度的力改怎么求合力？
三、探究两个互成角度的力的合成规律
思考：为了探究合力和分力的定量关系，我们做如图所示的实验。实验中是如何保证F1、F2与合力F的作用效果是相同的？
实验：探究两个互成角度的力的合成规律
用什么表示方法可以表示力的大小、方向？
力的图示：力可以用有向线段表示。有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾（或箭头）表示力的作用点。
实验结论：两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，这个规律叫做平行四边形定则。
也适用于位移、速度、加速度等矢量的合成。
注意：力用实线，辅助线用虚线！
位移是一个什么样的物理量？
位移是描述物体位置的变化，既有大小又有方向。可用从初位置指向末位置的有向线段来表示。
矢量：在物理学中，既有大小又有方向的物理量叫矢量。
如：力、位移、速度、加速度等
标量：在物理学中，只有大小而没有方向的物理量叫标量。
如：时间、路程、质量、温度、长度、能量、速率等
矢量运算遵循平行四边形定则
标量运算遵循算术加法法则
五、平行四边形定则的拓展
三角形定则：以表示两个力F1、F2的有向线段为邻边作平行四边形，将F2平移至对面的边，合力方向为F1的起点指向F2的终点，像这样把两个力首尾相接从而求出合力的方法称为三角形定则。
1.作图法：严格作出力的合成图示，由图量出合力的大小和方向
【例1】F1=2N,F2=3N, θ=60度,求合力?
作图时注意：合力、分力标度相同，共点，实线、虚线要分清；
1.计算法：作出力的合成草图，由图根据数学知识算出F大小和方向
【例2】两个共点力间的夹角是90º，力的大小分别为90 N和120 N，试用计算法求合力的大小和方向。
F与F1夹角tanα=F2sinθ/(F1+F2csθ)
六、合力与分力的大小关系
思考与讨论：若 F1、F2 相等，观察下面不同角度下F1、F2合力，由此可推断合力什么时候最大,什么时候最小?合力的范围如何?
①合力最大：F=F1+F2(夹角为0,即方向相同)；②合力最小：F=︱F1-F2︱(夹角为180,即方向相反)；③合力的大小范围：︱F1-F2︱≤F≤F1+F2；④合力可能大于、等于、小于任一分力；
⑤两个分力F1、F2大小不变，两个分力的夹角越大，合力越小。
思考：多个力（三个及三个以上力）的合成，应该怎样处理？
先求两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，以此类推，直到把所有力合为一个力，得到总合力。
说明：（1）求多个力的合力时，与求解顺序无关。（2）几个力的合力只有一个，是唯一的。
【例题】某物体受到一个大小为45N的力，方向水平向右，还受到另一个大小为60 N的力，方向竖直向上。通过作图法和计算法求出这两个力的合力的大小和方向。
一、合力与分力二、力的合成与分解三、探究两个互成角度的力的合成规律 平行四边形定则：求两个力的合成，如果以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。四、矢量与标量矢量：既有大小又有方向的物理量标量：只有大小而没有方向的物理量五、平行四边形定则的拓展三角形定则、求合力的方法：作图法、计算法六、合力的大小范围：︱F1-F2︱≤F≤F1+F2